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尾矿库管理

/tailings pond management/
条目作者郭天勇

郭天勇

最后更新 2022-01-20
浏览 222
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为保证尾矿库的长期安全稳定而进行的一系列工作。

英文名称
tailings pond management
所属学科
矿业工程

尾矿库是维持矿山正常生产的必要设施,生产经营单位是尾矿库直接生产者和管理者。同时,尾矿库存在溃坝危险,还是重大危险源、污染源,因此,做好尾矿库管理是非常重要的。

生产经营单位应当建立健全尾矿库安全生产责任制,建立安全生产规章制度和安全技术操作规程,对尾矿库实施有效的安全管理。保证尾矿库具备安全生产条件所必需的资金投入,建立相应的安全管理机构和配备相应的安全技术管理人员。主要负责人和安全技术管理人员依照有关规定进行培训。直接从事尾矿库放矿、筑坝、巡坝、排洪和排渗设施操作的作业人员必须取得特种作业操作证书,方可上岗作业。

生产经营单位应当编制尾矿库年度、季度作业计划和详细运行图表,严格按照作业计划生产运行,做好记录并长期保存。建立健全尾矿库安全生产事故隐患排查治理制度,及时发现并消除事故隐患,事故隐患排查治理情况应当如实记录。

尾矿库每三年进行一次安全现状评价。尾矿库安全现状评价工作由能够进行尾矿坝稳定性验算、尾矿库水文计算、构筑物计算的专业技术人员参加。安全现状评价还应进行尾矿库在下个评价周期间的坝体稳定性和排洪系统的安全分析。

尾矿库坝体出现严重的管涌、流土等现象的,坝体出现严重裂缝、坍塌和滑动迹象的,库内水位超过限制的最高洪水位的,使用过程中出现排水井倒塌或排水管(洞)坍塌堵塞的以及其他危及尾矿库安全的重大险情时,启动应急预案。在尾矿库内应设置明显的安全警示标志。

尾矿坝是尾矿库中最重要、最复杂的部分,一旦发生事故,危害极为严重。尾矿坝发生事故的原因是多方面的,其中重要原因之一是管理不善。由于尾矿坝本身所具有的特殊性和复杂性,这就特别要求做好尾矿坝的管理工作。

尾矿排放与筑坝包括岸坡清理、尾矿排放、坝体堆筑、坝面维护、防排渗设施施工和质量检测等环节,必须按照设计要求和作业计划进行,并做好记录。一次建坝的尾矿库,按设计要求排放,堆积高程不得超过设计标高。采用上游式湿法堆存的尾矿坝,按照设计要求进行尾矿排放。坝轴线较长时,应采用分段交替作业,避免滩面出现侧坡、扇形坡或细粒尾矿大量集中沉积于某端或某侧。排放口的间距、位置、同时开放的数量、时间等,按设计要求和作业计划进行操作。冰冻期、事故期或某种特殊原因确需长期集中放矿时,需请设计单位进行安全论证,不得出现影响后续堆积坝体稳定的不利因素。中线式及下游式尾矿坝堆筑应在运行期间做好粗尾矿堆坝量与库内堆存量之间的砂量平衡。干式堆存排放时应自下而上分层压实,并设置台阶。

每期子坝堆筑前必须进行岸坡处理,将树木、树根、草皮、坟墓及其他构筑物全部清除。清除杂物不得就地堆积,应运到库外。若遇有泉眼、水井、地道、溶洞或洞穴等,应按设计要求处理。每期子坝堆筑完毕,应进行质量检查。主要检查内容:轴线位置、子坝长度、剖面尺寸(子坝高度、坝顶宽度、内外坡比等)、坝顶及内坡趾滩面高程、库内水位、筑坝质量等。岸坡清理及子坝质量检查应记录存档,并经主管技术人员检查合格后,方可进行下一工序。坝外坡面维护工作应按设计要求进行。尾矿坝下游坡面上不得有积水坑。坝体出现冲沟、裂缝、塌坑和滑坡等现象时,应及时处理。

对生产运行的尾矿库,未经技术论证和相关部门的批准,任何单位和个人不得对下列事项进行变更:入库尾矿量,尾矿物化特性,筑坝方式,排放方式,坝型、坝外坡坡比、最终堆积标高和最终坝轴线的位置,尾矿堆存的上升速度,坝体防渗、排渗及反滤层的设置,排洪系统的型式、布置及尺寸,设计以外的尾矿、废料或者废水进库等。

尾矿库发生事故的原因是多方面的,但是绝大多数的事故都与水有密切的关系。因此尾矿库必须贯彻以“预防为主”的方针,做好汛前的安全防范工作。

湿式堆存尾矿库,控制尾矿库内水位应遵循以下原则:库内水位控制应满足设计要求;当回水影响尾矿库安全时,必须优先确保尾矿库安全,尽量降低库内水位;当尾矿库放矿方式、沉积滩坡度及排洪方式等与设计不符时,应进行调洪演算,保证各项参数在最高洪水位时满足设计要求。干式堆存尾矿库最终堆积高度超过60米时,应设置中间截洪沟;当上游汇水面积较大时,应设拦洪设施。库尾排矿的干式尾矿库库前应建拦挡坝,所形成库容应满足储存一次洪水冲刷挟带的泥沙量。

库内应设清晰醒目的水位观测标尺。汛期应加强对排洪设施检查,确保防洪高度及排洪设施畅通。岩溶或裂隙发育地区的尾矿库,应控制库内水深,防止渗漏。非紧急情况,未经技术论证,不得用子坝挡水。洪水过后应对坝体和排洪构筑物进行全面检查,发现问题及时处理。尾矿库排洪构筑物停用后,必须严格按设计要求及时封堵,并确保施工质量。

在尾矿库运行过程中,坝体浸润线应低于控制浸润线。如坝体浸润线超过控制浸润线,应增设或更新排渗设施。尾矿库运行期间应加强浸润线观测,注意坝体浸润线埋深及其出逸点的变化情况和分布状态,必须按设计要求控制。

与尾矿库产生相互安全影响的区域不宜建设重要的生产、生活区等设施。禁止在尾矿坝上和对尾矿库产生安全影响的区域进行乱采、滥挖和非法爆破等。

生产经营单位必须根据可能发生的垮坝、漫顶、排洪设施损毁等生产安全事故和影响尾矿库运行的洪水、泥石流、山体滑坡、地震等重大险情制定并及时修订应急救援预案。应急救援预案内容主要包括:事故风险分析、应急指挥机构及职责、处置程序、处置措施。

应急救援包括事故应急处置程序。根据可能发生的事故及现场情况,明确事故报警、各项应急措施启动、应急救援人员的引导、事故扩大及同生产经营单位应急预案的衔接的程序,现场应急处置措施等。针对可能发生的垮坝、泄漏、洪水漫顶、排洪设施损毁、排洪系统堵塞、坝坡深层滑动等,从人员救护、工艺操作、事故控制、现场恢复等方面制定明确的应急处置措施;明确报警负责人、报警电话、上级管理部门、相关应急救援单位的联络方式和联系人员、事故报告基本要求和内容。

尾矿库安全检查包含:

①防洪安全检查。检查尾矿库沉积滩干滩的平均坡度;检查尾矿库防洪高度是否满足设计要求;排洪构筑物有无变形、位移、损毁、淤堵,排水能力是否满足要求。排洪构筑物检查每年不得少于3次,并做好记录。排洪构筑物检查应有影像资料。要对检查结果进行整理、分析和处置,并对检查资料进行归档。

②尾矿坝安全检查。检查坝的轮廓尺寸、变形、裂缝、滑坡和渗漏,坝面保护等;坝体位移;坝体有无纵、横向裂缝;坝体滑坡;坝体浸润线的位置是否满足控制浸润线的要求;坝体排渗设施;坝体渗漏;坝面保护设施等。

③放矿检查。检查尾矿库放矿及筑坝方式是否符合设计要求,检查在寒冷地区冬季是否具备运行的条件。

④尾矿库库区安全检查。检查尾矿库周边山体稳定性,违章建筑、违章施工和违章采选作业等情况。库周边有山体滑坡、塌方和泥石流等情况时,应详细观察周边山体有无异常和急变,并根据工程地质勘查报告,分析周边山体发生滑坡的可能性。库区范围内危及尾矿库安全的主要内容有:违章爆破、采石和建筑,违章进行尾矿回采、取水,外来尾矿、废石、废水和废弃物排入,放牧和开垦等。

④监测系统安全检查。检查尾矿坝监测系统的布置、监测内容与监测要求是否满足设计要求;监测设施是否按要求设置,是否有损坏,是否运行正常等。监测设备应定期检查和维护,检查其可靠性和完整性。

⑤其他设施安全检查。检查照明设施、管理房、通信设备、应急救援物资、安全警示标识和库区道路等。

⑥检查结果处理与检查记录。检查对尾矿库进行安全检查后的记录情况,内容是否全面、规范;对安全检查结果是否进行认真的分析、研究、处理和总结;是否定期将检查记录、整改资料和现状实测图纸等进行归档。

  • 《尾矿设施设计参考资料》编写组.尾矿设施设计参考资料.北京:冶金工业出版社,1980.

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